TY - THES A1 - Weiss, Dorothée T1 - Einfluss verschiedener Wachstumsfaktorkombinationen auf die chondrogene Differenzierung mesenchymaler Fettstammzellen in Polyurethan-Fibrin-Konstrukten T1 - Chondrogenic differentiation of adipose-derived stem cells (ASCs) in a polyurethane-fibrin scaffold using various growth factor combinations N2 - In der vorliegenden Arbeit wurden mesenchymale Fettstammzellen aus humanem abdominalen Fettgewebe erwachsener weiblicher Spender (n = 4) isoliert und in vitro expandiert. Die isolierten mesenchymalen Fettstammzellen wurden auf stammzellspezifische Oberflächenmoleküle mit der Durchflusszytometrie und histologisch auf ihr Multidifferenzierungspotential untersucht. Weitere isolierte mesenchymale Fettstammzellen wurden in Fibringel resuspendiert und in einen Polyurethanschaum eingebracht. Diese Polyurethan-Fibrin-Konstrukte wurden über einen Zeitraum von 21 Tagen in einem chondrogenen Differenzierungsmedium unter der Zugabe der Wachstumsfaktoren TGF-β3 (50 ng/ml), BMP-6 (500 ng/ml) und IGF-I (100 ng/ml) kultiviert. Der Nachweis der chondrogenen Differenzierung und der Bildung einer knorpelähnlichen extrazellulären Matrix erfolgte molekularbiologisch durch die Untersuchung der Polyurethan-Fibrin-Konstrukte auf knorpelspezifische Marker-Gene mittels Real-Time-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) und durch biochemische Analyse des DNA-, Glykosaminoglykan- und Kollagen-Gehalts. Zudem erfolgten histologische Färbungen mit Alzianblau und Safranin O sowie eine chromogene Immunhistochemie zur Darstellung der Extrazellularmatrix und knorpelspezifischer Proteine wie SOX-9. Um die angestrebte Biokompatibilität, Einheilung und Defektdeckung dieser chondrogen differenzierten Polyurethan-Fibrin-Konstrukte zu untersuchen, erfolgte zusätzlich ein in vivo-Versuch an Kaninchen mit autologen mesenchymalen Kaninchen-Fettstammzellen. Mesenchymale Kanichen-Fettstammzellen wurden aus dem Nackenfett von New Zealand white rabbits (n = 6) isoliert und vermehrt. Nach einer 2-wöchigen chondrogenen Vordifferenzierung der mesenchymalen Fettstammzellen in Polyurethan-Fibrin-Konstrukten durch Zugabe der Wachstumsfaktoren TGF-β3 (50 ng/ml) und BMP-6 (500 ng/ml) erfolgte die Implantation dieser Konstrukte in gestanzte, 4 mm große Knorpelläsionen der Kaninchenohrmuschel. Nach 3 und 6 Wochen wurden die chondrogen differenzierten Polyurethan-Fibrin-Konstrukte zur makroskopischen und histologischen Untersuchung durch Alzianblau- und Safranin O-Färbungen entnommen. N2 - Chondrogenic differentiation of adipose-derived stem cells (ASCs) in a polyurethane-fibrin scaffold using various growth factor combinations KW - Knorpelersatz KW - Fettstammzelle KW - Wachstumsfaktor KW - Polyurethan Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-106091 ER - TY - JOUR A1 - Radeloff, Katrin A1 - Weiss, Dorothee A1 - Hagen, Rudolf A1 - Kleinsasser, Norbert A1 - Radeloff, Andreas T1 - Differentiation behaviour of adipose-derived stromal cells (ASCs) seeded on polyurethane-fibrin scaffolds in vitro and in vivo JF - Biomedicines N2 - Adipose-derived stromal cells (ASCs) are a promising cell source for tissue engineering and regenerative medicine approaches for cartilage replacement. For chondrogenic differentiation, human (h)ASCs were seeded on three-dimensional polyurethane (PU) fibrin composites and induced with a chondrogenic differentiation medium containing TGF-ß3, BMP-6, and IGF-1 in various combinations. In addition, in vitro predifferentiated cell-seeded constructs were implanted into auricular cartilage defects of New Zealand White Rabbits for 4 and 12 weeks. Histological, immunohistochemical, and RT-PCR analyses were performed on the constructs maintained in vitro to determine extracellular matrix (ECM) deposition and expression of specific cartilage markers. Chondrogenic differentiated constructs showed a uniform distribution of cells and ECM proteins. RT-PCR showed increased gene expression of collagen II, collagen X, and aggrecan and nearly stable expression of SOX-9 and collagen I. Rabbit (r)ASC-seeded PU-fibrin composites implanted in ear cartilage defects of New Zealand White Rabbits showed deposition of ECM with structures resembling cartilage lacunae by Alcian blue staining. However, extracellular calcium deposition became detectable over the course of 12 weeks. RT-PCR showed evidence of endochondral ossification during the time course with the expression of specific marker genes (collagen X and RUNX-2). In conclusion, hASCs show chondrogenic differentiation capacity in vitro with the expression of specific marker genes and deposition of cartilage-specific ECM proteins. After implantation of predifferentiated rASC-seeded PU-fibrin scaffolds into a cartilage defect, the constructs undergo the route of endochondral ossification. KW - polyurethane KW - fibrin KW - ASC KW - adipose-derived stromal cells KW - chondrogenic differentiation KW - endochondral ossification KW - BMP-6 KW - TGF-ß3 Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-245030 SN - 2227-9059 VL - 9 IS - 8 ER -